Марс? Це старі новини. Ласкаво просимо в Декаду Венери

Коли справа доходить до дослідження Сонячної системи, останні десятиліття, безсумнівно, були зосереджені на відвідуванні Марса. Від відправлення марсоходів на її поверхню до планування майбутніх місій з екіпажем, червона планета займає велике місце в нашому розумінні планетознавства. Але як щодо нашого іншого планетарного сусіда? Де любов до Венери?

Після десятиліть ігнорування незабаром на Венеру відправляться три місії: NASA DAVINCI+ і VERITASта Європейського космічного агентства EnVision. Усі три ці місії були нещодавно схвалені та плануються до запуску в кінці 2020-х або на початку 2030-х років.

Це давно назріло, оскільки іноді космічні кораблі пролітають повз Венеру на своєму шляху в інше місце Останній раз, коли NASA відправляло місію саме на Венеру, був запущений орбітальний апарат Magellan ще в 1989. За останні три десятиліття найбільше космічне агентство на Землі не відвідувало сусідню планету.

Щоб з’ясувати, чому це так, і почути, чого ми можемо навчитися з трьох нових місій, ми поговорили з двома експертами з Венери: Дженні Віттен, член наукової групи майбутньої місії NASA VERITAS, і Жан-Люк Марго, планетолог, який нещодавно керував дослідженням в Основні властивості Венери.

Венера - загадка

Перше, що потрібно зрозуміти про Венеру, це те, наскільки мало ми знаємо про це місце та скільки питань залишається відкритими. У нас немає хронології геологічної історії планети, і немає консенсусу щодо того, як виглядала рання Венера. Порівняно з іншими місцями, такими як Марс або Місяць, ми не маємо загального уявлення про те, як планета виглядала з часом і як вона перетворилася в стан, у якому вона є сьогодні.

«Близько мільярда років тому ми не знаємо, що відбувалося. Немає жодних геологічних записів», — сказав Віттен.

Ми також не маємо уявлення про те, як виглядає планета всередині, що залишає багато проблем у повітрі. «Ми не знаємо розміру ядра Венери», — сказала Марго. «Ми не знаємо, рідке чи тверде ядро ​​— ми підозрюємо, що воно рідке, але ми не знаємо напевно. І це керує всією тепловою еволюцією планети» з точки зору її магнітного поля та обертання. Отже, «дуже важливо отримати точну оцінку розміру його ядра».

Ми знаємо, що Венера вкрита тисячами вулканів — більше, ніж будь-яка інша планета в нашій Сонячній системі, — але ми не впевнені, активні вони чи ні. «Вулканізм дуже важливий, тому що на Венері саме так ми виділяємо тепло та леткі речовини з надр, наприклад воду та гази, які можуть бути важливими для життя», — пояснив Віттен. «Тож що ми насправді намагаємося зрозуміти з вулканічною історією, так це придатність Венери для проживання».

А коли справа доходить до поверхні планети, ми все ще намагаємося охопити спотворені, деформовані області. «На Венері є ці дивні місцевості, які називаються мозаїками, які можуть бути аналогами земних континентів, але ми не впевнені, як вони утворилися», — сказала Марго. «Це важлива частина геологічної історії Венери».

Дивний звір

Друге, що потрібно зрозуміти про Венеру, це те, що це дивне місце. Його густа атмосфера пронизана хмарами сірчаної кислоти, і вона настільки ефективно вловлює тепло, що на поверхні там гарячіше, ніж на Меркурії, незважаючи на те, що він знаходиться далі від сонця. Найдивніше те, що атмосфера обертається У 60 разів швидше за планету нижче. Насправді він обертається настільки швидко, що може навіть вплинути скільки там триває день.

І з точки зору драматичних геологічних подій, у Венери є одна можливість, яка справді забирає пиріг: її поверхня може повністю розплавитися і відновлюватися кожні кілька сотень мільйонів років у подіях, які називаються відновлення поверхонь. Теорія полягає в тому, що планета генерує стільки тепла, що воно зрештою виривається крізь поверхню вулкани вивергаються по всій планеті, розплавляючи ударні кратери та згладжуючи все на поверхні поверхня.

«Можливо, 700 мільйонів років тому на Венері відбулося серйозне відновлення всієї планети», — пояснила Марго. «Можливо, протягом своєї історії було кілька повних оновлень поверхні, і ми не розуміємо, як це працює… Це епізодичне, катастрофічне плавлення поверхні, що є справді захоплюючим процесом».

Злий близнюк Землі

Однією з причин, чому дослідники так цікавляться Венерою, є те, що вона у великому масштабі дуже схожа на Землю. Він порівнянний за своїми розмірами, масою та щільністю. Можливо, колись на поверхні Венери були океани, і вона навіть могла бути придатною для життя в якийсь момент свого минулого. Це також скеляста планета, яка утворилася в подібному місці Сонячної системи. Це означає, що ми можемо припустити, що дві планети зроблені з приблизно однакового матеріалу.

Але сьогодні ці дві планети дуже різні. Атмосфера Венери неймовірно щільна при тиску, що в 100 разів перевищує тиск Землі на її поверхні. При температурі 900 градусів за Фаренгейтом температура на поверхні досить висока, щоб розплавити свинець, і планета втратила всю воду, яку вона коли-небудь мала, залишивши суху непривітну оболонку.

«Між Землею та Венерою є багато спільного», — сказав Віттен. «Але вони еволюціонували дуже по-різному. Тому ми намагаємося зрозуміти, чому».

Дослідники вважають, що розбіжність між Землею та Венерою могла статися через вищі температури Венера призвела до того, що більше води випаровувалося в атмосферу, де на неї потрапляло сонячне світло і вона розщеплювалася на водень і кисень. Водень вилетів у космос, щоб ніколи не повернутися, залишивши планету сухою.

Але це припущення, і ми не знаємо, коли це сталося, оскільки ми так багато не знаємо про історію Венери та про те, чим вона відрізняється від Землі. «Якщо ми намагаємося зрозуміти нашу власну планету і те, як еволюціонують планети земної групи, Венера дійсно має вирішальне значення», — сказала Марго. «Існують величезні прогалини в наших знаннях і розумінні цього».

Дізнатися більше про відмінності між Землею та Венерою також важливо для вивчення екзопланет. Коли ми бачимо далекі планети розміром із Землю, вони більше схожі на Землю чи Венеру? Нам потрібно зрозуміти еволюцію планет у нашій сонячній системі, щоб краще зрозуміти, як можуть виглядати планети в інших системах.

Перлина, яку не помічають

Враховуючи всі важливі питання про Венеру, на які ми ще маємо відповісти, і враховуючи, що це наша сусідня планета, ви можете задатися питанням, чому Венера не була більш досліджена. Чому Марс отримує всю увагу?

По-перше, Венеру просто дуже важко відвідати. Щоб спробувати відправити зонд на його поверхню, вам доведеться боротися з екстремальними умовами, які є ворожими як для електроніки, так і для людей. Тиск на поверхні еквівалентний тиску на глибині 900 метрів під водою, «так виглядає ваш космічний корабель як підводний човен, тому що це єдиний спосіб, яким він може витримати нищівний тиск і температуру», – Марго. сказав. «На поверхні Венери нічого не збереглося більше двох годин».

Існує також наша упередженість щодо пошуку планет, які виглядають так, ніби на них може бути життя, як ми його розуміємо. Коли ви дивитесь на Марс, це чуже місце, але ви можете уявити, що там живуть люди, хоча й у скафандрах і ретельно створених місцях проживання. Венера далеко не виглядає такою привабливою.

«Довгий час ми вважали, що Венера негостинна — що й сталося зараз», — сказала Марго. «Але ми не оцінювали, що це могло бути гостинним у ранній історії Сонячної системи».

Цілком можливо, що на Венері все ще зберігаються ключі до того, чи могло існувати життя на ній колись у минулому. «І одне з найбільших питань науки — це життя та придатність для проживання», — додала Марго.

І в грі може бути певна глобальна політика. «Під час космічної гонки Радянський Союз справді зосередив свої зусилля на Венері, тому вони створили програму Венера протягом тривалого часу», — сказав Віттен. З іншого боку, США більше зосередилися на Марсі. Незважаючи на те, що сьогодні міжнародне співробітництво в дослідженні космосу значно розширилося, можливо, все ще є спадщина холодної війни, яка спрямовує НАСА на Марс і від Венери.

Але тепер, нарешті, після трьох нещодавно схвалених місій на Венеру, ми повернемося до цього захоплюючого місця, щоб дізнатися більше.

«Для багатьох планетологів було невтішно, що Венеру так довго не помічали», — сказала Марго. «Але зараз це дуже цікаво, що ми нарешті повертаємося».

Три нові місії

Трьома новими дослідниками Венери будуть дві місії NASA, DAVINCI+ і VERITAS, і одна місія Європейського космічного агентства, EnVision. Щоб ви не уявляли, що між конкуруючими місіями на Венері існує якась ворожнеча, обидва дослідники, з якими ми спілкувалися, висловили захват і хвилювання з приводу кількох місій для збору даних з цієї планети.

Три місії будуть доповнювати один одного: DAVINCI+ досліджуватиме атмосферу Венери, VERITAS досліджуватиме Венера на глобальному рівні, і EnVision зніматиме близько чверті поверхні набагато більш цілеспрямовано спосіб. Інструменти також відрізнятимуться, оскільки EnVision має як радарне зображення, так і ехолот для заглядання під поверхню.

«VERITAS збирається досліджувати глибокі надра, дивлячись на літосферу», — пояснив Віттен. «Але з EnVision вони зможуть дивитися на дуже близьку поверхню, щоб зрозуміти, якою може бути її структура».

Завдяки поєднанню трьох місій ми зможемо дізнатися про Венеру зверху вниз, від товщини атмосфери аж до її глибокого ядра. Згодом ми зможемо дізнатися про цю планету стільки ж, скільки про її краще досліджену сестру Марс.

«Для кожної з цих [місій] є різні напрямки», — сказав Віттен. «Але в цілому всі три з них говорять нам про те, що Венера є ключем до розуміння того, що відбувається на Землі. Це дуже захоплююча перспектива мати програму Венери, схожу на програму Марса».

Рекомендації редакції

• Ось чому вчені вважають, що життя могло процвітати на «пекельній планеті» Венері
• Мистецтво та наука аерогальмування: ключ до дослідження Венери
• Вулканічна активність Венери залишила на ній м’яку зовнішню оболонку
• Два космічні кораблі працювали разом, щоб дізнатися про магнітне поле Венери
• 30-річна місія з вивчення магнітосфери добігає кінця